图6
校时电路:当数字钟的显示时间于实际时间不同时，必须予以校准，校准电路如图7所示：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图7
译码显示电路如图8所示：
图8
3软件设计
在本设计系统中，要求达到的目的是设计一个电子时钟，显示格式为“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ”，由左向右分别是时、分、秒。开机时，显示00：00：00的时间开始计时；当时间不准时，可校时，P0.0控制“秒”的调整，每按一次加1s；P0.1控制“分”的调整，每按一次加1min；P2.0控制“时”的调整，每按一次加1h。计时满23：59：59时，返回00：00：00重新计时。
晶振电路：全称为晶体震荡器，主要作用是产生单片机所需的时钟频率。单片机执行程序所需的时间完全取决于晶振所提供的时钟频率。晶振电路如图1所示。
图1
复位电路：复位是单片机的初始化操作。单片机启动运行时都需要先复位，其作用是使CPU及系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并且从这个状态开始工作。其电路图如图2所示。
本课题利用了单片机的数码管和定时器相关知识，采用AT89C51单片机子控制核心，结合LED数码管实现时分秒的显示。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路，键盘扫描电路。软件程序则采用VC语言实现。本设计实现了显示时间、调整时间等功能，达到了设计的目的和要求。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。
关键词：计时器，计数，译码，校时，数字时钟，单片机，仿真调试
图3
数码管显示电路：本次设计选择共阴极数码管，其中有6位显示“时”，“分”，“秒”，剩下两位显示“—”。数码管A至DP接单片机P1端口，1至9接单片机P3端口。其电路图如图4所示。
图4
分频电路：分频器能将高频脉冲变换为低频脉冲，它可由触发器以及计数器来完成。由于一个触发器就是一个二分频，N个触发器就是2n个分频器，如果用计数器做分频器，就要按进制数进行分频。
课程设计报告
数字钟设计
院系电子信息工程学院
专业电子信息工程
班级1
姓名马梦珂
摘
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
数字钟就是由电子电路构成的计时器，是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应该该有校时功能和报时，整体清零等附加功能。主电路系统由秒信号发生器，时、分、秒计时器，译码器及显示器，校时电路，整体清零电路，整点报时电路组成。秒信号发生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。秒信号产生器将标准信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”，“时计数器”采用24进制计时器，可实现一天24小时的累计，
1.2
数字电子技术的迅速发展，使各种类型集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面得到了广泛的应用。为了适应现代电子技术迅速发展的需要，能够较好地面向数字化和专用集成电路的新时代。目前，数字钟以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求高、高精确性、容易开发等特性，在工业控制系统、智能化器仪表、办公自动化等诸多领域取得了极为广泛的应用，并已经走入了寻常百姓家。因此，数字钟技术开发和应用跟我们生活密切相关。
分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需要的信号，如图5所示：
图5
时分秒计数器:计数电路就要用到计数器，而计数器又有同步和异步之分。这里时计数电路要用到24进制计数器；分、秒计数器则需要用到60进制计数器。
74160计数器不仅具有二进制加法计数功能，还具有预置数、保持、和异步置零等附加功能。如图6所示：
#define uint unsigned int
#define PP P1
uchar code SEG7[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
图2
键盘控制电路：数字钟最基本的功能除了能正常显示时间外，还需要对时间进行设置和调整，所以要配以相应的键盘控制电路。该设计的键盘控制电路主要包括3个按键：P0.0控制“秒”的调整，每按一次加1s；P0.1控制“分”的调整，每按一次加1min；P2.0控制“时”的调整，每按一次加1h。键盘控制电路图如图3所示。
3.1电路原理图设计
根据设计要求，有上述各电路课组成数字钟系统结构图。其结构图如图9所示。
图9
由结构图可以在proteus仿真软件中画出原理图。其原理图如图10所示。
图10
3.2源程序
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
1引言
1.1研究背景及意义
随着科技文明的发展，人们对时钟这种生活必需品的要求在不断提高。它不仅仅被看成是一种用来显示时间的工具，高精度、体积小、多功能、低功耗是时钟发展的必然趋势。所以，时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导方向。数字钟是一种数字电路技术来实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。广泛用于个人家庭、码头、车站、办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可缺少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体震荡器的广泛使用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常重要的意义。
2硬件设计
2.1元件组成
在本设计中，组成电路原理图的元件有：芯片AT89C51一个；共阴极8位数码管一个；按键3个；普通电容2个；电解电容一个；晶振（CRYSTAL）一个；电阻若干。
2.2设计要求
能够显示23时59分59秒，归零后重新开始，具有校时、校分、校秒功能，具有整点报时功能。
2.3电路组成
在本设计系统中，数字钟的